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你需要了解的投影新技术

你需要了解的投影新技术

点击数:7412 次   录入时间:03-04 11:55:02   整理:http://www.55dianzi.com   电子知识
  光源与分辨率,投影机的痛
     实际上以往投影机存在的不少问题,根源往往在于使用的光源。为了缩小体积、增大亮度,以往投影机使用的多是金卤灯,它的工作温度高达数千摄氏度。为解决温度问题,投影机灯泡也做过几次变革,使用UHE UHP等高压汞灯作为光源,尽管这些新光源被称之为“冷光源”,但温度依旧有千摄氏度左右,而在工作时,灯泡内的压力更高达200个大气压。
  高温、高压,这样的灯泡特性,不仅要求投影机有完善的散热系统,更是给使用带来不少麻烦,比如说滤网要定时清洗,投影机开机前要预热,用完后不能马上关机,关机后不能马上移动投影机等等,这些操作规范,都是为了保护灯泡。更糟糕的是,高温高压使得金卤灯和高压汞灯不仅价格不菲,而且寿命也较短,一般只有5000小时左右,这就让投影机使用成本居高不下。
  而投影机的大尺寸屏幕,更需要高分辨率,否则容易出现画面锯齿。但在显示设备的分辨率之战中,投影机却明显落在下风,4K电视已经全面跌入万元的情况下,4K投影机切入市场的速度缓慢。难于满足高清需求,也成为投影机的软肋。原因也很简单,LCD投影机使用的小尺寸液晶屏,想要提升像素密度的难度更高,而随着像素密度的提高,液晶分子的驱动部分将占据屏幕更大的面积,遮挡光线投射。这不仅会让投影机的亮度变低,还由于投影机内部的光线极强,光线被遮挡时,光能会转化为热能,容易DLP投影机的核心在于DMD芯片导致液晶屏过热。因此超高分辨率成为LCD投影机现阶段难于逾越的鸿沟。
  对于DIP投影而言,问题同样严重,尽管微透的反射率不是问题,但对于DIP投影来说,每一个像素对应DMD芯片上的一个微反射镜,提高图像分辨率就必须增加镜片的数量,这无疑会大大增加DMD的制造难度和成本。此外,如果每一个微镜的面积不变,镜片数量增加后DMD芯片面积会变大,光路设计又会变得困难,同时对产品瘦身也不利。而如果缩小微镜的面积,那么很可能出现严重的光干涉现象,还会令DLP产生彩虹现象,也就是看高对比图像时,有杂色干扰的情况变得更加严重。因此为实现4K播放,DLP使用的多是3DLP方案,即采用三套DLP系统,分别播放红绿蓝三色图案,再进行合成,以解决色轮问题,但如此一来,成本大幅度提高,极大地影响了其普及速度。
  LED、激光慢慢被接受
     光源寿命短,发热严重,维护困难,投影机的进化首先要从光源开始做起。说到这,大家都会想起如日中天的LED了吧。的确,LED具备两万小时以上的使用寿命,更难得的是,LED在全寿命使用过程中,亮度几乎不会下降,这样就可以保证投影机的效果始终如一。而LED的体积可以做得很小,散热也可以进行相应的简化,LED这样的优势,直接催生出新的投影机类型——微型投影机,手掌股大小就可以投射出数十英寸的大屏。而且即开即用,使用完毕后,即可关闭和携带。这样就可以让投影机成为随身携带、随处欣赏大屏的数码设备。
  不过LED也不是万能的,不难发现LED更多地是用在微投上,极少用在主流高亮度投影机上。这就不得不提到现阶段LED的缺陷,那就是单颗LED的功率和亮度还无法做到很大,在这种情况下,想要获得足够的亮度,就必须使用多颗LED串并联形成阵列才能实现,但将这样的多焦点光源转化为投影机需要的平行束状光源,投影机的光路系统将变得无比复杂,灯光的汇聚性也会变差。这也就限制了LED在高亮投影上的应用。
  LED功率不足,汇聚困难,难于实现高亮度,于是不少厂家将目光放在了激光器上,这不仅因为单个激光器的功率珂以做得更大,即便是使用多个激光器,发出的束状相干光在经过简单汇聚后,就可以获得投影所需要的平行光,这大大简化了光学系统。而激光在传输过程中不易扩散、定位精确的特点,也让其能够实现超短距离投影,投影机甚至可以摆在屏幕正下方的电视柜上,就可以投射出上百英寸大屏幕。
  当然激光投影机也面临不少问题,毕竟动辄五万元以上的价格极不亲民。并且在技术上,现有激光器很难发出多种色彩,所以它一般使用蓝色激光器,依靠激光器投射在带荧光粉的色轮上,激发它产生其他色彩的光线来获得多种色彩,但这种方式获得的激光在色彩表现能力上略显不足,色彩有些生硬。因此也有厂家使用了激光+LED方案,即蓝色用激光,而红绿两色使用LED,以寻求更出色的色彩表现能力。
  4K时代,Lcos获发展良机
     无疑,超大屏幕的投影机更渴望高清,但正如我们前面分析的那样,LCD投影暂时难于在4K上突破,而DLP投影虽然可以实现4K,但要付出极大的代价。在这种情况下;一种“古老”的投影技术Lcos重新引发关注。
  实际上,Lcos投影技术早在十多年前就已经出现,并曾经引起诸多厂商的关注。这种投影技术,可以看作是使用反射原理的LCD,即在普通LCD面板的底部,也就是液晶层与CMOS驱动层之间,增加一层反射涂层,并在顶部增加偏光镜片,当投影机光源的光线投射到反射层时,就会产生反射,而液晶分子的作用,则是控制光线的投射数量,从而形成所需颜色的像素点,这些像素点光信号在被镜头收集后,投射出去,就形成了完整的图像。
  说到这,有人会说了,Lcos不就是让液晶投影由透射型变成反射型吗?有什么好处呢?我们前面就说过,阻碍LCD投影机实现高清的重大障碍,就是液晶的驱动层会遮挡透射的光线,从而导致透光率降低,液晶屏发热严重的问题。但在Lcos中,液晶的驱动层放在反射层后方,不在光路上,这样就不会阻挡光线,从而令光线利用率大大提升。同时Lcos技术没有专利壁垒,实现起来也比较简单,只要对普通LCD生产线稍做改造,就能制造产品。
  高清的追求,让Lcos最大的优势一易于实现高分辨率得到发挥,正是凭借这一优势,索尼VW500ES以较低的价格,实现了相当不错的4K投影效集。


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